Fisica generale ii per ingegneria gestionale dei progetti e delle infrastrutture

Forza elettrostatica e campo elettrostatico

Cariche elettriche; isolanti e conduttori. Struttura elettrica della materia. La legge di Coulomb. Campo elettrostatico. Campo prodotto da una distribuzione continua di cariche. Linee di forza del campo elettrostatico. Moto di una carica in un campo elettrostatico.

Lavoro elettrico e potenziale elettrostatico

Lavoro della forza elettrica; tensione, potenziale. Calcolo del potenziale elettrostatico. Energia potenziale elettrostatica. Il campo come gradiente del potenziale. Superficie equipotenziali. Il rotore del campo elettrostatico. Il dipolo elettrico. La forza su un dipolo elettrico.

La legge di Gauss

Flusso del campo elettrostatico; legge di Gauss. Dimostrazione della legge di Gauss. Alcune applicazioni e conseguenze della legge di Gauss; campo elettrico prodotto da una distribuzione a simmetria sferica e da una distribuzione piana. La divergenza del campo elettrostatico.

Conduttori, dielettrici ed energia elettrostatica

Conduttori in equilibrio. Conduttore cavo; schermo elettrostatico. Condensatori; capacità di un condensatore sferico e di un condensatore piano. Collegamento di condensatori. Energia del campo elettrostatico. Dielettrici; la costante dielettrica. Polarizzazione dei dielettrici. Equazioni generali dell’elettrostatica in presenza dei dielettrici.

Corrente elettrica

Conduzione elettrica. Corrente elettrica; corrente elettrica stazionaria. Legge di Ohm della conduzione elettrica. Resistori in serie e in parallelo. Forza elettromotrice; legge di Ohm generalizzata. Carica e scarica di un condensatore attraverso un resistore. Corrente di spostamento. Leggi di Kirchhoff per le reti elettriche.

Campo magnetico e forza magnetica

Interazione magnetica; campo magnetico. Elettricità e magnetismo. Forza magnetica su una carica in moto. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente. Momenti meccanici su circuiti piani. Moto di una particella carica in un campo magnetico B.

Sorgenti del campo magnetico, legge di Ampère e proprietà magnetiche della materia

Campo magnetico prodotto da una corrente. Calcolo di campi magnetici prodotti da circuiti particolari. Azioni elettrodinamiche tra fili percorsi da corrente. Legge di Ampère; campo magnetico prodotto da un filo rettilineo indefinito, da un solenoide rettilineo indefinito e da un solenoide toroidale. Proprietà magnetiche della materia; permeabilità e suscettività magnetica. La legge di Gauss per il campo magnetico.

Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo

Legge di Faraday dell’induzione elettromagnetica. Origine del campo elettrico indotto e della f.e.m. indotta. Applicazioni della legge di Faraday . Autoinduzione; induttanza di un solenoide toroidale e rettilineo; extra correnti di apertura e di chiusura di un circuito induttivo. Energia magnetica; energia magnetica di un solenoide toroidale. Induzione mutua. Legge di Ampère-Maxwell. Le equazioni di Maxwell. Le equazioni di Maxwell in forma differenziale